基于电压闭环控制和模糊控制的MPPT算法研究与硬件实现的开题报告.docx

基于电压闭环控制和模糊控制的MPPT算法研究与硬件实现的开题报告
一、选题背景
随着太阳能光伏发电技术的快速发展，越来越多的光伏电站被建设起来，这些电站对于新能源的开发以及环境的保护具有重要作用。然而，由于太阳能电池的输出功率与光照强度和环境温度等因素有关，经常发生功率变化的情况，因此必须对太阳能电池进行最大功率点跟踪（MaximumPowerPointTracking，MPPT）控制，以确保电池的输出功率最大，这样才能更好地利用太阳能光伏发电技术。
目前，MPPT控制算法主要有基于电压闭环控制和基于模糊控制两种，每种算法都有其优点和缺点。基于电压闭环控制的算法实现简单，成本低廉，但是在低光照条件下容易出现误差较大的问题。基于模糊控制的算法相对复杂，但是具有更高的精度和更好的性能。因此，本项目拟研究基于电压闭环控制和模糊控制相结合的MPPT算法，并进行硬件实现。
二、研究内容
1.研究基于电压闭环控制的MPPT算法原理及实现方法。
2.研究基于模糊控制的MPPT算法原理及实现方法。
3.基于以上两种算法，探讨其相结合的MPPT算法的实现方法和性能优劣。
4.进行硬件实现，设计MPPT控制电路和电源电路。
5.对比不同算法的实验结果，分析实验数据并对算法进行改进。
三、研究意义
本项目研究基于电压闭环控制和模糊控制相结合的MPPT算法，不仅可以提高太阳能光伏发电系统中的能量利用效率，更可以减少光伏电站的建设成本，降低运行维护的难度。同时，本项目还可以为光伏发电领域的研究提供新的思路和方法。
四、研究难点
1.如何在基于电压闭环控制的MPPT算法中克服低光照条件下误差大的问题。
2.如何在基于模糊控制的MPPT算法中提高系统的响应速度。
3.如何将两种算法相结合，充分发挥各自的优势。
五、预期成果
1.设计并实现基于电压闭环控制和模糊控制相结合的MPPT算法。
2.设计MPPT控制电路和电源电路，实现系统的自动调节和最大功率点跟踪。
3.进行实验验证，比较不同算法的性能指标，分析优缺点。
4.提出算法的改进方案。
六、进度安排
第1-4周：翻阅文献，了解MPPT的相关知识，确定算法实现方案。
第5-8周：完成基于电压闭环控制的MPPT算法的设计和实现，并进行实验验证。
第9-12周：完成基于模糊控制的MPPT算法的设计和实现，并进行实验验证。
第13-16周：将两种算法相结合，完成算法的整合实现，进行实验验证，并比较不同算法的性能指标。
第17-20周：分析实验数据，优化和改进算法方案。
第21-24周：编写论文，整理实验数据，准备答辩。
七、参考文献
[1]肖卫平.太阳能光伏发电系统的最大功率点跟踪器的研究[D].华北电力大学,2010.
[2]王耀.基于改进MPPT算法的太阳能光伏电池最大功率跟踪系统研究[D].黑龙江大学,2018.
[3]邓志东.基于改进MPPT算法的太阳能光伏电池最大功率跟踪系统研究[D].郑州大学,2016.